Candidatus: Definition og brug i bakterietaksonomi for ikke-dyrkede arter
Forstå "Candidatus" i bakterietaksonomi: betydning, brug for ikke-dyrkede arter og 16S rRNA-sekvensens rolle.
Candidatus er et begreb i taksonomien (videnskabelig klassifikation) af bakterier.
Det er en betegnelse, der sættes foran navnet på en bakterie, som ikke kan dyrkes på en agarplade eller i nogen anden bakteriologisk kultur. Et eksempel er "Candidatus Phytoplasma allocasuarinae". Candidatus-status kan anvendes, når en art eller slægt er velundersøgt, men ikke kan dyrkes. I dag fås mange oplysninger ved hjælp af 16S ribosomal RNA-sekvensanalyse.
Hvad betyder betegnelsen i praksis?
Candidatus angiver en foreløbig eller provisorisk taksonomisk status. Betegnelsen bruges til at navngive mikroorganismer, som er påvist og karakteriseret ved molekylære, mikroskopiske eller andre indirekte metoder, men som ikke er bragt i ren kultur under laboratorieforhold. Formålet er at give forskere et fælles navn at referere til, selvom organismen endnu ikke opfylder alle krav til formel navngivning efter gældende regler for prokaryot nomenklatur.
Hvornår anvendes Candidatus?
- Når organismen er kendt gennem DNA-sekvenser (fx 16S rRNA) fra miljøprøver eller værtsorganismer, men ikke kan dyrkes.
- Når morfologi, økologi eller genomisk information er tilstrækkelig til at beskrive organismen videnskabeligt, men isolering i kultur ikke er mulig.
- Når man ønsker at formidle viden om en vigtig, men uudyrket, mikroorganisme — fx sygdomsrelaterede agenter, symbionter eller dominerende medlemmer af mikrobielle samfund.
Hvordan identificeres og karakteriseres disse arter?
Metoder, som ofte bruges til at dokumentere kandidater, omfatter:
- 16S rRNA-sekvensanalyse og andre phylogenetiske markører til at bestemme slægtskab.
- Metagenomik (samlet genomisk sekventering fra miljøprøver), som kan give næsten komplette genomer uden dyrkning.
- Single-cell genomics, hvor enkelte celler isoleres og sekventeres.
- FISH (fluorescens in situ hybridisering) og elektronmikroskopi til visuel identifikation og lokalisering i væv eller miljøprøver.
Betydning og begrænsninger
Brugen af Candidatus har gjort det muligt at beskrive og kommunikere om et stort antal mikroorganismer fra fx jord, hav, tarmflora og sygdomsårsagende miljøer — ofte omtalt som den mikrobielle "dark matter". Det gør det lettere at integrere molekylære fund i taksonomi og økologi.
Samtidig er der begrænsninger: betegnelsen er provisorisk og anses ikke for et fuldt gyldigt navn i formel nomenklatur, fordi de krav, der stilles for en gyldig publikation (fx dyrkning og deposition af en typekultur), ikke er opfyldt. Hvis en organisme senere dyrkes og beskrives fuldt ud, kan den få et formelt, gyldigt navn, og Candidatus-præfikset fjernes.
Navngivningskonventioner
Navne på uudyrkede taxa skrives typisk som "Candidatus Genus species" og anvendes i litteraturen som et praktisk, men ikke endeligt, navn. Det er også almindeligt at forkorte Candidatus til "Ca." i løbende tekst.
Eksempel
Et konkret eksempel er nævnt ovenfor: "Candidatus Phytoplasma allocasuarinae", hvor organismen er påvist i værtsplanten ved molekylære metoder, men ikke er dyrket i laboratoriekultur.
Samlet set er Candidatus et nyttigt værktøj i moderne mikrobiologi, der hjælper forskere med at navngive og diskutere uudyrkede, men veldokumenterede mikroorganismer, indtil mere fuldstændig karakterisering (herunder dyrkning) kan foretages.
Historie
For at en art kan offentliggøres korrekt, skal bakterier isoleres, dyrkes, beskrives og deponeres i en bakteriologisk kultursamling. Nogle bakterier kræver imidlertid særlige vævskulturbetingelser og kan ikke opbevares i bakteriologiske kultursamlinger. Det gælder bl.a. bakterier, som lever inde i andre organismer eller celler. Det drejer sig bl.a. om obligat intracellulære patogener og endosymbionter, insektsymbionter og populationer fra oceaner eller slam.
I 1994 udgav Murray og Schleifer en taksonomisk note. De anbefalede, at der blev oprettet en ny kategori af ubestemt rang (Candidatus) for visse formodede taxa, som ikke kunne beskrives tilstrækkeligt detaljeret til at berettige oprettelse af et nyt taxon. Det blev også anbefalet, at der blev udarbejdet en Candidatus-liste i International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
Ifølge "IRPCM Phytoplasma/Spiroplasma Working Team - Phytoplasma taxonomy group" skal forkortelsen for Candidatus være Ca.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er Candidatus?
A: Candidatus er et udtryk, der bruges i bakteriernes taksonomi, og som henviser til en etiket, der sættes foran navnet på en bakterie, der ikke kan dyrkes i nogen anden bakteriologisk kultur.
Q: Hvad er formålet med at bruge Candidatus?
A: Candidatus-status bruges, når en art eller slægt er velundersøgt, men ikke kan dyrkes.
Q: Kan man give et eksempel på Candidatus?
A: Ja, et eksempel på Candidatus er "Candidatus Phytoplasma allocasuarinae."
Q: Hvorfor kan nogle bakterier ikke dyrkes?
A: Nogle bakterier kan ikke dyrkes, fordi de ikke kan vokse på en agarplade eller i nogen anden bakteriologisk kultur.
Q: Hvordan får man mange oplysninger om bakterier i dag?
A: Meget information om bakterier fås gennem 16S ribosomal RNA-sekvensanalyse.
Q: Bruges Candidatus til bakterier, der ikke er blevet undersøgt så meget?
A: Nej, Candidatus bruges til bakterier, der er blevet godt undersøgt, men som ikke kan dyrkes.
Q: Er Candidatus udelukkende til bakterier?
A: Ja, Candidatus er en term, der udelukkende bruges i taksonomien af bakterier.
Søge